kubernetes-快速部署一套k8s集群

1、前置知识点

1.1 生产环境可部署Kubernetes集群的两种方式

目前生产部署Kubernetes集群主要有两种方式：

• kubeadm

Kubeadm是一个K8s部署工具，提供kubeadm init和kubeadm join，用于快速部署Kubernetes集群。

• 二进制包

从github下载发行版的二进制包，手动部署每个组件，组成Kubernetes集群。

这里采用kubeadm搭建集群。

1.2 准备环境

服务器要求：

• 建议最小硬件配置：2核CPU、2G内存、20G硬盘
• 服务器最好可以访问外网，会有从网上拉取镜像需求，如果服务器不能上网，需要提前下载对应镜像并导入节点

软件环境：

软件	版本
操作系统	CentOS7.9_x64 （mini）
Docker	20-ce
Kubernetes	1.26

服务器规划：

角色	IP
k8s-master	172.16.183.211
k8s-node1	172.16.183.212
k8s-node2	172.16.183.213

架构图：

1.3 操作系统初始化配置【所有节点】

# 关闭防火墙
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld# 关闭selinux
sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config  # 永久
setenforce 0  # 临时# 关闭swap
swapoff -a  # 临时
sed -ri 's/.*swap.*/#&/' /etc/fstab    # 永久# 根据规划设置主机名
hostnamectl set-hostname <hostname># 在master添加hosts
cat >> /etc/hosts << EOF
172.16.183.211 k8s-master
172.16.183.212 k8s-node1
172.16.183.213 k8s-node2
EOF# 将桥接的IPv4流量传递到iptables的链
cat > /etc/sysctl.d/k8s.conf << EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
sysctl --system  # 生效# 时间同步
yum install ntpdate -y
ntpdate time.windows.com

注意：最好做一个crontab，定时时间同步。

2. 安装Docker/kubeadm/kubelet【所有节点】

2.1 安装Docker

wget https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
yum -y install docker-ce
systemctl enable docker && systemctl start docker

配置镜像下载加速器：

cat > /etc/docker/daemon.json << EOF
{"registry-mirrors": ["https://b9pmyelo.mirror.aliyuncs.com"],"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"]
}
EOFsystemctl restart docker
docker info

2.2 安装cri-dockerd

Kubernetes v1.24移除docker-shim的支持，而Docker Engine默认又不支持CRI标准，因此二者默认无法再直接集成。为此，Mirantis和Docker联合创建了cri-dockerd项目，用于为Docker Engine提供一个能够支持到CRI规范的桥梁，从而能够让Docker作为Kubernetes容器引擎。

如图所示：

wget https://github.com/Mirantis/cri-dockerd/releases/download/v0.3.1/cri-dockerd-0.3.1-3.el7.x86_64.rpm
rpm -ivh cri-dockerd-0.3.1-3.el7.x86_64.rpm

指定依赖镜像地址：

vi /usr/lib/systemd/system/cri-docker.service
ExecStart=/usr/bin/cri-dockerd --container-runtime-endpoint fd:// --pod-infra-container-image=registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.7systemctl daemon-reload 
systemctl enable cri-docker && systemctl start cri-docker

2.3 添加阿里云YUM软件源

cat > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo << EOF
[kubernetes]
name=Kubernetes
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
enabled=1
gpgcheck=0
repo_gpgcheck=0
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/yum-key.gpg https://mirrors.aliyun.com/kubernetes/yum/doc/rpm-package-key.gpg
EOF

2.4 安装kubeadm，kubelet和kubectl

由于版本更新频繁，这里指定版本号部署：

yum install -y kubelet-1.26.0 kubeadm-1.26.0 kubectl-1.26.0
systemctl enable kubelet

注意：这里只设置kubelet开机启动，具体启动操作是kubeadmin完成的，不要在这里设置。

3. 部署Kubernetes Master

在172.16.183.211（Master）执行。

kubeadm init \--apiserver-advertise-address=172.16.183.211 \--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers \--kubernetes-version v1.26.0 \--service-cidr=10.96.0.0/12 \--pod-network-cidr=10.244.0.0/16 \
--cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock \--ignore-preflight-errors=all

• --apiserver-advertise-address 集群通告地址
• --image-repository 由于默认拉取镜像地址k8s.gcr.io国内无法访问，这里指定阿里云镜像仓库地址
• --kubernetes-version K8s版本，与上面安装的一致
• --service-cidr 集群内部虚拟网络，Pod统一访问入口
• --pod-network-cidr Pod网络，与下面部署的CNI网络组件yaml中保持一致
• --cri-socket 指定cri-dockerd接口，如果是containerd则使用--cri-socket unix:///run/containerd/containerd.sock

初始化完成后，最后会输出一个join命令，先记住，下面用。

拷贝kubectl使用的连接k8s认证文件到默认路径：

mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

查看工作节点：

kubectl get nodes
NAME               STATUS     ROLES            AGE   VERSION
k8s-master   NotReady   control-plane        20s   v1.26.0

注：由于网络插件还没有部署，还没有准备就绪 NotReady，先继续

参考资料：

https://kubernetes.io/zh/docs/reference/setup-tools/kubeadm/kubeadm-init/#config-file 

https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/create-cluster-kubeadm/#initializing-your-control-plane-node

4. 加入Kubernetes Node

在172.16.183.212/213（Node）执行。

向集群添加新节点，执行在kubeadm init输出的kubeadm join命令并手动加上--cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock：

kubeadm join 172.16.183.211:6443 --token 8irnzc.h8pwnvd76xs3x4do \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:49addc7be82b33d9bdc81e6f0f092da16cfdf7157b9a2766fc157a1f8a3c3cc4 --cri-socket=unix:///var/run/cri-dockerd.sock

注意：这里要替换token、sha256，改为新生成的。

5. 部署容器网络（CNI）

在172.16.183.211（Master）执行。

Calico是一个纯三层的数据中心网络方案，是目前Kubernetes主流的网络方案。

下载YAML：

wget https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml

下载完后还需要修改里面定义Pod网络（CALICO_IPV4POOL_CIDR），与前面kubeadm init的 --pod-network-cidr指定的一样。

修改完后文件后，部署：

kubectl apply -f calico.yaml
kubectl get pods -n kube-system

等Calico Pod都Running，节点也会准备就绪。

6. 部署 Dashboard

Dashboard是官方提供的一个UI，可用于基本管理K8s资源。

YAML下载地址：

https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.4.0/aio/deploy/recommended.yaml

课件中文件名是：kubernetes-dashboard.yaml

默认Dashboard只能集群内部访问，修改Service为NodePort类型，暴露到外部：

vi recommended.yaml
...
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:labels:k8s-app: kubernetes-dashboardname: kubernetes-dashboardnamespace: kubernetes-dashboard
spec:ports:- port: 443targetPort: 8443nodePort: 30001selector:k8s-app: kubernetes-dashboardtype: NodePort
...kubectl apply -f recommended.yaml
kubectl get pods -n kubernetes-dashboard

访问地址：https://NodeIP:30001

创建service account并绑定默认cluster-admin管理员集群角色：

# 创建用户
kubectl create serviceaccount dashboard-admin -n kubernetes-dashboard
# 用户授权
kubectl create clusterrolebinding dashboard-admin --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kubernetes-dashboard:dashboard-admin
# 获取用户Token
kubectl create token dashboard-admin -n kubernetes-dashboard

使用输出的token登录Dashboard。